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Python C API를 사용하여 생성기/반복기를 만드는 방법은 무엇입니까?

itsource 2022. 8. 17. 21:50
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Python C API를 사용하여 생성기/반복기를 만드는 방법은 무엇입니까?

다음 Python 코드를 Python C API로 복제하려면 어떻게 해야 하나요?

class Sequence():
    def __init__(self, max):
        self.max = max
    def data(self):
        i = 0
        while i < self.max:
            yield i
            i += 1

지금까지, 저는 다음과 같습니다.

#include <Python/Python.h>
#include <Python/structmember.h>

/* Define a new object class, Sequence. */
typedef struct {
    PyObject_HEAD
    size_t max;
} SequenceObject;

/* Instance variables */
static PyMemberDef Sequence_members[] = {
    {"max", T_UINT, offsetof(SequenceObject, max), 0, NULL},
    {NULL} /* Sentinel */
};

static int Sequence_Init(SequenceObject *self, PyObject *args, PyObject *kwds)
{
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "k", &(self->max))) {
        return -1;
    }
    return 0;
}

static PyObject *Sequence_data(SequenceObject *self, PyObject *args);

/* Methods */
static PyMethodDef Sequence_methods[] = {
    {"data", (PyCFunction)Sequence_data, METH_NOARGS,
     "sequence.data() -> iterator object\n"
     "Returns iterator of range [0, sequence.max)."},
    {NULL} /* Sentinel */
};

/* Define new object type */
PyTypeObject Sequence_Type = {
   PyObject_HEAD_INIT(NULL)
   0,                         /* ob_size */
   "Sequence",                /* tp_name */
   sizeof(SequenceObject),    /* tp_basicsize */
   0,                         /* tp_itemsize */
   0,                         /* tp_dealloc */
   0,                         /* tp_print */
   0,                         /* tp_getattr */
   0,                         /* tp_setattr */
   0,                         /* tp_compare */
   0,                         /* tp_repr */
   0,                         /* tp_as_number */
   0,                         /* tp_as_sequence */
   0,                         /* tp_as_mapping */
   0,                         /* tp_hash */
   0,                         /* tp_call */
   0,                         /* tp_str */
   0,                         /* tp_getattro */
   0,                         /* tp_setattro */
   0,                         /* tp_as_buffer */
   Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /* tp_flags*/
   "Test generator object",   /* tp_doc */
   0,                         /* tp_traverse */
   0,                         /* tp_clear */
   0,                         /* tp_richcompare */
   0,                         /* tp_weaklistoffset */
   0,                         /* tp_iter */
   0,                         /* tp_iternext */
   0,                         /* tp_methods */
   Sequence_members,          /* tp_members */
   0,                         /* tp_getset */
   0,                         /* tp_base */
   0,                         /* tp_dict */
   0,                         /* tp_descr_get */
   0,                         /* tp_descr_set */
   0,                         /* tp_dictoffset */
   (initproc)Sequence_init,   /* tp_init */
   0,                         /* tp_alloc */
   PyType_GenericNew,         /* tp_new */
};

static PyObject *Sequence_data(SequenceObject *self, PyObject *args)
{
    /* Now what? */
}

하지만 다음에 어디로 가야 할지 모르겠어.누가 제안 좀 해주시겠어요?

편집

제가 안고 있는 가장 큰 문제점은 이 문제를 시뮬레이션하는 겁니다yield진술.제가 이해하기로는, 이것은 매우 단순해 보이지만, 실제로는 복잡한 문장으로, 자체적인 발전기를 만듭니다.__iter__()그리고.next()자동으로 호출되는 메서드.문서를 검색하면 PyGenObject와 관련되어 있는 것 같습니다만, 이 오브젝트의 새 인스턴스를 작성하는 방법은 불명확합니다. PyGen_New()의 논거로 삼다PyFrameObject내가 찾을 수 있는 유일한 참고 자료는 내가 원하는 것이 아닌 것 같다(혹은 내가 틀렸나?).이 일에 대해 공유할 수 있는 경험이 있는 사람이 있습니까?

추가 편집

Python이 뒤에서 하고 있는 일을 (본질적으로) 확장해 보니 이것이 더 명확해졌다.

class IterObject():
    def __init__(self, max):
        self.max = max
    def __iter__(self):
        self.i = 0
        return self
    def next(self):
        if self.i >= self.max:
            raise StopIteration
        self.i += 1
        return self.i

class Sequence():
    def __init__(self, max):
        self.max = max
    def data(self):
        return IterObject(self.max)

엄밀히 말하면 시퀀스는 1개씩 어긋나지만, 이해하실 수 있습니다.

여기서 유일한 문제는 생성기가 필요할 때마다 새로운 개체를 만드는 것이 매우 귀찮다는 것입니다. 새로운 유형을 정의할 때 필요한 괴물이 있기 때문에 Python에서는 C보다 더 그렇습니다.그리고 있을 수 없다.yieldC에는 폐쇄가 없기 때문에 C에 있는 스테이트먼트.대신 제가 한 일은 (Python API에서 찾을 수 없었기 때문에 -- 표준 객체가 이미 존재한다면 저를 가리켜주세요!) C 함수를 호출하는 간단한 범용 생성 객체 클래스를 만드는 것이었습니다.next()메서드 콜여기에서는 (이것이 완전하지 않기 때문에 아직 컴파일을 시도하지 않았습니다.아래를 참조해 주세요).

#include <Python/Python.h>
#include <Python/structmember.h>
#include <stdlib.h>

/* A convenient, generic generator object. */

typedef PyObject *(*callback)(PyObject *callee, void *info) PyGeneratorCallback;

typedef struct {
    PyObject HEAD
    PyGeneratorCallback callback;
    PyObject *callee;
    void *callbackInfo; /* info to be passed along to callback function. */
    bool freeInfo; /* true if |callbackInfo| should be free'()d when object
                    * dealloc's, false if not. */
} GeneratorObject;

static PyObject *Generator_iter(PyObject *self, PyObject *args)
{
    Py_INCREF(self);
    return self;
}

static PyObject *Generator_next(PyObject *self, PyObject *args)
{
    return self->callback(self->callee, self->callbackInfo);
}

static PyMethodDef Generator_methods[] = {
    {"__iter__", (PyCFunction)Generator_iter, METH_NOARGS, NULL},
    {"next", (PyCFunction)Generator_next, METH_NOARGS, NULL},
    {NULL} /* Sentinel */
};

static void Generator_dealloc(GenericEventObject *self)
{
    if (self->freeInfo && self->callbackInfo != NULL) {
        free(self->callbackInfo);
    }
    self->ob_type->tp_free((PyObject *)self);
}

PyTypeObject Generator_Type = {
   PyObject_HEAD_INIT(NULL)
   0,                         /* ob_size */
   "Generator",               /* tp_name */
   sizeof(GeneratorObject),   /* tp_basicsize */
   0,                         /* tp_itemsize */
   Generator_dealloc,         /* tp_dealloc */
   0,                         /* tp_print */
   0,                         /* tp_getattr */
   0,                         /* tp_setattr */
   0,                         /* tp_compare */
   0,                         /* tp_repr */
   0,                         /* tp_as_number */
   0,                         /* tp_as_sequence */
   0,                         /* tp_as_mapping */
   0,                         /* tp_hash */
   0,                         /* tp_call */
   0,                         /* tp_str */
   0,                         /* tp_getattro */
   0,                         /* tp_setattro */
   0,                         /* tp_as_buffer */
   Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /* tp_flags*/
   0,                         /* tp_doc */
   0,                         /* tp_traverse */
   0,                         /* tp_clear */
   0,                         /* tp_richcompare */
   0,                         /* tp_weaklistoffset */
   0,                         /* tp_iter */
   0,                         /* tp_iternext */
   0,                         /* tp_methods */
   0,                         /* tp_members */
   0,                         /* tp_getset */
   0,                         /* tp_base */
   0,                         /* tp_dict */
   0,                         /* tp_descr_get */
   0,                         /* tp_descr_set */
   0,                         /* tp_dictoffset */
   0,                         /* tp_init */
   0,                         /* tp_alloc */
   PyType_GenericNew,         /* tp_new */
};

/* Returns a new generator object with the given callback function
 * and arguments. */
PyObject *Generator_New(PyObject *callee, void *info,
                        bool freeInfo, PyGeneratorCallback callback)
{
    GeneratorObject *generator = (GeneratorObject *)_PyObject_New(&Generator_Type);
    if (generator == NULL) return NULL;

    generator->callee = callee;
    generator->info = info;
    generator->callback = callback;
    self->freeInfo = freeInfo;

    return (PyObject *)generator;
}

/* End of Generator definition. */

/* Define a new object class, Sequence. */
typedef struct {
    PyObject_HEAD
    size_t max;
} SequenceObject;

/* Instance variables */
static PyMemberDef Sequence_members[] = {
    {"max", T_UINT, offsetof(SequenceObject, max), 0, NULL},
    {NULL} /* Sentinel */
}

static int Sequence_Init(SequenceObject *self, PyObject *args, PyObject *kwds)
{
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "k", &self->max)) {
        return -1;
    }
    return 0;
}

static PyObject *Sequence_data(SequenceObject *self, PyObject *args);

/* Methods */
static PyMethodDef Sequence_methods[] = {
    {"data", (PyCFunction)Sequence_data, METH_NOARGS,
     "sequence.data() -> iterator object\n"
     "Returns generator of range [0, sequence.max)."},
    {NULL} /* Sentinel */
};

/* Define new object type */
PyTypeObject Sequence_Type = {
   PyObject_HEAD_INIT(NULL)
   0,                         /* ob_size */
   "Sequence",                /* tp_name */
   sizeof(SequenceObject),    /* tp_basicsize */
   0,                         /* tp_itemsize */
   0,                         /* tp_dealloc */
   0,                         /* tp_print */
   0,                         /* tp_getattr */
   0,                         /* tp_setattr */
   0,                         /* tp_compare */
   0,                         /* tp_repr */
   0,                         /* tp_as_number */
   0,                         /* tp_as_sequence */
   0,                         /* tp_as_mapping */
   0,                         /* tp_hash */
   0,                         /* tp_call */
   0,                         /* tp_str */
   0,                         /* tp_getattro */
   0,                         /* tp_setattro */
   0,                         /* tp_as_buffer */
   Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /* tp_flags*/
   "Test generator object",   /* tp_doc */
   0,                         /* tp_traverse */
   0,                         /* tp_clear */
   0,                         /* tp_richcompare */
   0,                         /* tp_weaklistoffset */
   0,                         /* tp_iter */
   0,                         /* tp_iternext */
   0,                         /* tp_methods */
   Sequence_members,          /* tp_members */
   0,                         /* tp_getset */
   0,                         /* tp_base */
   0,                         /* tp_dict */
   0,                         /* tp_descr_get */
   0,                         /* tp_descr_set */
   0,                         /* tp_dictoffset */
   (initproc)Sequence_init,   /* tp_init */
   0,                         /* tp_alloc */
   PyType_GenericNew,         /* tp_new */
};

static PyObject *Sequence_data(SequenceObject *self, PyObject *args)
{
    size_t *info = malloc(sizeof(size_t));
    if (info == NULL) return NULL;
    *info = 0;

    /* |info| will be free'()d by the returned generator object. */
    GeneratorObject *ret = Generator_New(self, info, true,
                                         &Sequence_data_next_callback);
    if (ret == NULL) {
        free(info); /* Watch out for memory leaks! */
    }
    return ret;
}

PyObject *Sequence_data_next_callback(PyObject *self, void *info)
{
    size_t i = info;
    if (i > self->max) {
        return NULL; /* TODO: How do I raise StopIteration here? I can't seem to find
                      *       a standard exception. */
    } else {
        return Py_BuildValue("k", i++);
    }
}

하지만 아쉽게도 아직 끝나지 않았습니다.남은 질문은 다음과 같습니다.어떻게 하면StopIterationC API에 대한 예외는 무엇입니까?표준 예외에 나열되어 있지 않은 것 같습니다.또한, 아마도 더 중요한 것은 이것이 이 문제에 접근하는 올바른 방법인가?

아직도 이걸 따라다니는 사람들 덕분이야

다음은 모듈의 간단한 구현입니다.spam하나의 기능으로myiter(int)반복기 반환:

import spam
for i in spam.myiter(10):
    print i

0 ~ 9 의 숫자를 인쇄합니다.

은 당신의 : 입니다.표준으로 오브젝트 정의__iter__() ★★★★★★★★★★★★★★★★★」next()이 동작에는, 「반복자」의 「반복습자 동작에는, 「반복자」가 포함됩니다.StopIteration적절한 경우.

이 경우 반복기 개체는 Sequence에 대한 참조를 유지해야 합니다(따라서 Py_DECREF에 할당 해제 메서드가 필요합니다).는 실장할 가 있습니다.__iter()__그 안에 반복기를 만듭니다.


반복기 상태를 포함하는 구조입니다.(m이 아닌 버전에서는 Sequence를 참조합니다.)

typedef struct {
  PyObject_HEAD
  long int m;
  long int i;
} spam_MyIter;

의 ★★★★__iter__() it. 항상 간단하게 always it returns returns returns returns returns returns returns returns returns returns returns it returns it returns self, 수집자 할 수 있습니다.for ... in ....

PyObject* spam_MyIter_iter(PyObject *self)
{
  Py_INCREF(self);
  return self;
}

:next()★★★★★★ 。

PyObject* spam_MyIter_iternext(PyObject *self)
{
  spam_MyIter *p = (spam_MyIter *)self;
  if (p->i < p->m) {
    PyObject *tmp = Py_BuildValue("l", p->i);
    (p->i)++;
    return tmp;
  } else {
    /* Raising of standard StopIteration exception with empty value. */
    PyErr_SetNone(PyExc_StopIteration);
    return NULL;
  }
}

요.PyTypeObjectPython에 대한 를 __iter__() ★★★★★★★★★★★★★★★★★」next()효율적으로 호출하고 싶기 때문에 사전에 이름 기반 검색이 필요 없습니다.

static PyTypeObject spam_MyIterType = {
    PyObject_HEAD_INIT(NULL)
    0,                         /*ob_size*/
    "spam._MyIter",            /*tp_name*/
    sizeof(spam_MyIter),       /*tp_basicsize*/
    0,                         /*tp_itemsize*/
    0,                         /*tp_dealloc*/
    0,                         /*tp_print*/
    0,                         /*tp_getattr*/
    0,                         /*tp_setattr*/
    0,                         /*tp_compare*/
    0,                         /*tp_repr*/
    0,                         /*tp_as_number*/
    0,                         /*tp_as_sequence*/
    0,                         /*tp_as_mapping*/
    0,                         /*tp_hash */
    0,                         /*tp_call*/
    0,                         /*tp_str*/
    0,                         /*tp_getattro*/
    0,                         /*tp_setattro*/
    0,                         /*tp_as_buffer*/
    Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_HAVE_ITER,
      /* tp_flags: Py_TPFLAGS_HAVE_ITER tells python to
         use tp_iter and tp_iternext fields. */
    "Internal myiter iterator object.",           /* tp_doc */
    0,  /* tp_traverse */
    0,  /* tp_clear */
    0,  /* tp_richcompare */
    0,  /* tp_weaklistoffset */
    spam_MyIter_iter,  /* tp_iter: __iter__() method */
    spam_MyIter_iternext  /* tp_iternext: next() method */
};

myiter(int)함수는 반복기를 만듭니다.

static PyObject *
spam_myiter(PyObject *self, PyObject *args)
{
  long int m;
  spam_MyIter *p;

  if (!PyArg_ParseTuple(args, "l", &m))  return NULL;

  /* I don't need python callable __init__() method for this iterator,
     so I'll simply allocate it as PyObject and initialize it by hand. */

  p = PyObject_New(spam_MyIter, &spam_MyIterType);
  if (!p) return NULL;

  /* I'm not sure if it's strictly necessary. */
  if (!PyObject_Init((PyObject *)p, &spam_MyIterType)) {
    Py_DECREF(p);
    return NULL;
  }

  p->m = m;
  p->i = 0;
  return (PyObject *)p;
}

나머지는 꽤 지루해...

static PyMethodDef SpamMethods[] = {
    {"myiter",  spam_myiter, METH_VARARGS, "Iterate from i=0 while i<m."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}        /* Sentinel */
};

PyMODINIT_FUNC
initspam(void)
{
  PyObject* m;

  spam_MyIterType.tp_new = PyType_GenericNew;
  if (PyType_Ready(&spam_MyIterType) < 0)  return;

  m = Py_InitModule("spam", SpamMethods);

  Py_INCREF(&spam_MyIterType);
  PyModule_AddObject(m, "_MyIter", (PyObject *)&spam_MyIterType);
}

»Sequence_data 또는, 「PyInt」를 할 필요가 있습니다.StopIteration외부 코드에 값이 더 이상 없음을 알려주는 예외입니다.자세한 내용은 PEP 255 9.10 제너레이터참조하십시오.

Python/C API의 도우미 함수는 Iterator Protocol을 참조하십시오.

언급URL : https://stackoverflow.com/questions/1815812/how-to-create-a-generator-iterator-with-the-python-c-api

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